大熊猫是熊仍是猫？前史有多久了？听说有两种不同的大熊猫？为什么它吃竹子就能饱？为什么它们繁殖力这么低而濒危？ 近来，深圳华大生命科学研讨院、浙江大学和我国大熊猫维护研讨中心等单位联合发布了大熊猫超高质量基因组，其间熊猫秦岭亚种基因组为初次发布，该研讨还结合大熊猫集体数据对大熊猫特异性的生物学特征进行了深度讨论。相关研讨效果于Science Bulletin在线宣布。
Science Bulletin网站截图
大熊猫的演化前史以及较小内脏器官和低繁殖率的遗传要素
发布大熊猫超高质量基因组，提醒秦岭和四川亚种分解时刻
现生的大熊猫分为两个亚种——四川亚种和秦岭亚种，两个亚种散布在四川、陕西和甘肃三省接壤的高山峡谷区域。四川亚种头大而偏长且嘴尖更像熊，而秦岭亚种头圆，嘴短更似猫。 本研讨在染色体层次上拼装了迄今为止最为完好的大熊猫两个亚种的基因组，且秦岭亚种的基因组为初次拼装。本次的基因组拼装使得现在大熊猫的参阅基因组在基因组片段的接连性（Contig）上提升了200倍。 根据超高质量的2个大熊猫亚种的参阅基因组，经过对秦岭亚种和四川亚种的集体重测序研讨，从头评价2个亚种的分解时刻发生在距今约1.0至1.2万年前。结合现在已有研讨报导，厘清了大熊猫800万年进化前史中4个首要的时刻节点：（1）7-8百万年——2.4-2.0百万年前，由只吃肉，且身体只要狐狸巨细的始熊猫，演化成为身体像野狗般巨细，且主食竹子的小种大熊猫；（2）2.4-2.0百万年——70万年前，由主食竹子的小种大熊猫演化成为比现代大熊猫的身体约大12.5%的巴氏亚种大熊猫；（3）70万年——1.0-1.2万年前，主食竹子的巴氏亚种大熊猫演化为现代体型的大熊猫；（4）1.0-1.2万年前，现代体型巨细的大熊猫，分解构成2个独立的亚种——秦岭亚种和四川亚种。
找到大熊猫繁殖率低的遗传根底，为国宝维护供给新思路
繁殖率关于濒危物种种群的复壮含义严峻，大熊猫的濒危除了人为原因的影响，低繁殖率也是重要原因之一。该研讨经过比较基因组学的剖析发现，大熊猫基因组上的DACH2基因调控元件特异性丢掉，并在SYT6基因发现特异性位点骤变。DACH2基因与生殖体系中米勒管的发育相关，其骤变会引起卵巢早衰进而会影响生殖。SYT6基因与精子的构成密切相关。因而，这可能是大熊猫这一物种的繁殖力比其它哺乳动物低的重要原因。 进一步比较四川和秦岭两个亚种，发现四川亚种IQCD基因遭到激烈的正挑选效果，IQCD基因会影响精子生成及受精，已有研讨显现在不育的人群中该基因的表达量会偏低。这可能是四川亚种比秦岭亚种具有较高繁殖力的原因之一。
大熊猫的DACH2基因的调控元件丢掉状况示意图
内脏器官适应性变小，或与基因有关
大熊猫是物种特异性进化的模范，是仅有一种可以靠吃竹子生计繁殖的食肉目动物。殊不知大熊猫憨态可掬，萌萌懒懒的形象都是长时间适应性进化的效果，即最大极限下降能量代谢。大熊猫变小的内脏器官亦是如此。该研讨发现，大熊猫Hippo通路上诸基因的快速进化和一些基因调控元件上的特异性骤变位点，可能是导致大熊猫具有较小的内脏器官，以便应对食性改动和削减能量代谢的适应性进化的效果。 濒危大熊猫的亚种分解、生殖基因调控元件的丢掉和骤变，以及内部安排器官变小等物种特性，无不提示咱们在当时和往后的绵长时期，均亟需康复破碎化的栖息地，加强栖息地维护，并对人工繁殖的大熊猫子代进行野化训练，放归户外，改进种群的遗传结构，遏止小种群的阑珊，使大熊猫可以复壮并完成可持续发展的长远目标。
Hippo通路调理器官巨细。a.大熊猫中相对较小的内脏器官（肝、肾、脑）；b.熊猫上Hippo通路上快速进化的基因以及CNE元件。 “本研讨是迄今为止拼装最好的大熊猫基因组，也是榜首次供给了秦岭亚种大熊猫的高精度基因组。为大熊猫的演化，繁育，维护等研讨供给了重要的资源。” 本文的榜首作者光宣敏和兰天明表明。
其实，这不是华大榜首次取得与大熊猫有关的科研效果。 2010年1月，《天然》（Nature）杂志以封面文章的方式刊登了深圳华大生命科学研讨院（原深圳华大基因研讨院）主导的大熊猫基因组测序效果，该研讨的基因组样品取自北京奥运会的吉祥物大熊猫“晶晶”。 这是我国科学家榜首次全面体系地对大熊猫基因组进行测序研讨，也是全球榜首个根据短读长reads拼装的哺乳动物基因组。 该研讨进一步支撑了大多数科学家所持的“大熊猫归于熊科动物”的观念，证明了熊科内部各类群的分类状况。 2012年，由中科院动物研讨所和深圳华大生命科学研讨院领导的研讨小组成功重建了大熊猫从来源至今接连的种群演化史。研讨效果表明：全球气候变化是上百万年来熊猫种群动摇的首要驱动要素，人类活动有可能是近期熊猫种群分解和数量严峻下降的重要原因。这一研讨为评价和树立其他濒危物种的维护办法供给了一个极好的典范。相关研讨在《天然?遗传学》（Nature Genetics）杂志上在线宣布。